全国八省联考江苏省2021年1月普通高中学业水平选择考适应性测试化学试题含答案解析 25页

1 江苏省 2021 年新高考适应性 化学 注意事项 考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 1.本试卷共 6 页，满分为 100 分，时间为 75 分钟。结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。 2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用 0.5 毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡 的规定位置。 3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。 4.作答选择题，必须用 2B 铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满涂黑；如需改动，请用橡皮擦 干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用 0.5 毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指 定位置作答，在其他位置作答一律无效。 5.如需作图，必须用 2B 铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Al 27 S 32 C 35.5 K 39 Ca 40 Cr 52 Fe 56 Cu 64 I 127 一、单项选择题：共 13 题，每题 3 分，共 39 分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 防治大气污染、打赢蓝天保卫战，下列做法不．应该提倡的是( ) A. 开发使用清洁能源 B. 田间焚烧秸秆 C. 积极鼓励植树造林 D. 养成低碳生活习惯 2. “中国芯”的主要原材料是高纯单晶硅，反应 SiCl4(g)+2H2(g) 高温 Si(s)+4HCl(g)可用于纯硅的制备。下列 有关说法正确的是( ) A. SiCl4 为极性分子 B. HCl 的电子式为 C. 单晶硅为分子晶体 D. Si 原子的结构示意图为 3. 盐在生产、生活中有广泛应用。下列盐的性质与用途具有对应关系的是( ) A. NaClO 有氧化性，可用于消毒杀菌 B. NaHSO3 有还原性，可用于漂白纸浆 C. NaCl 易溶于水，可用于工业电解制备钠 D. NaHCO3 受热易分解，可用于制抗酸药物 4. 氨是一种重要的化工原料，主要用于化肥工业，也广泛用于硝酸、纯碱、制药等工业；合成氨反应为 2 N2(g)+3H2(g)  2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ/mol。实验室用加热 NH4Cl 和 Ca(OH)2 固体混合物的方法制取少量 氨气。下列有关氨的说法正确的是( ) A. NH3 的空间构型为平面三角形 B. NH3 与 H2O 能形成分子间氢键 C. NH3 的水溶液不能导电 D. 氨催化氧化制硝酸是利用了 NH3 的氧化性 5. 氨是一种重要的化工原料，主要用于化肥工业，也广泛用于硝酸、纯碱、制药等工业；合成氨反应为 N2(g)+3H2(g)  2NH3(g) ΔH=-92.4kJ/mol。实验室用加热 NH4Cl 和 Ca(OH)2 固体混合物的方法制取少量氨气。 下列有关合成氨反应的说法正确的是( ) A. 反应的ΔS＞0 B. 反应的ΔH=E(N-N)+3E(H-H)-6E(N-H) (E 表示键能) C. 反应中每消耗 1mol H2 转移电子的数目约等于 2×6.02×1023 D. 反应在高温、高压和催化剂条件下进行可提高 H2 的平衡转化率 6. 氨是一种重要的化工原料，主要用于化肥工业，也广泛用于硝酸、纯碱、制药等工业；合成氨反应为 N2(g)+3H2(g)  2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ/mol。实验室用加热 NH4Cl 和 Ca(OH)2 固体混合物的方法制取少量氨 气。实验室制取 NH3 时，下列装置能达到相应实验目的的是( ) A. 生成 NH3 B. 干燥 NH3 C. 收集 NH3 D. 吸收 NH3 尾气 7. 13Al、15P、16S、17Cl 是周期表中的短周期主族元素。下列有关说法正确的是( ) A. 元素 Al 在周期表中位于第 4 周期ⅢA 族 B. 元素 P 的简单气态氢化物的化学式为 PH4 C. 第一电离能：I1(Al)1.54 后，总氮去 除率下降的原因是_______。 15. 化合物 F 是一种天然产物合成中的重要中间体，其合成路线如下： (1)A→B 的反应类型为_______。 (2)C 的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：_______。 ①分子中含有苯环，碱性条件下能与新制 Cu(OH)2 悬浊液反应，生成砖红色沉淀； ②分子中不同化学环境的氢原子数目比为 2:2:1。 (3)C→D 反应的条件 X 是_______。 (4)F 含有手性碳原子的数目为_______。 (5)设计以 和 为原料制备 的合成路线(无机试剂和有机溶剂任用，合成路 线示例见本题题干)。_____ 16. 以印刷线路板的碱性蚀刻废液(主要成分为[Cu(NH3)4]Cl2)或焙烧过的铜精炼炉渣(主要成分为 CuO、SiO2 少量 Fe2O3)为原料均能制备 CuSO4·5H2O 晶体。 (1)取一定量蚀刻废液和稍过量的 NaOH 溶液加入到如图所示实验装置的三颈瓶中，在搅拌下加热反应并通 入空气，待产生大量的黑色沉淀时停止反应，趁热过滤、洗涤，得到 CuO 固体；所得固体经酸溶、结晶、 过滤等操作，得到 CuSO4·5H2O 晶体。 7 ①写出用蚀刻废液制备 CuO 反应的化学方程式：_______。 ②检验 CuO 固体是否洗净的实验操作是_______。 ③装置图中装置 X 的作用是_______。 (2)以焙烧过的铜精炼炉渣为原料制备 CuSO4·5H2O 晶体时，请补充完整相应的实验方案：取一定量焙烧过 的铜精炼炉渣，_______，加热浓缩、冷却结晶、过滤、晾干，得到 CuSO4·5H2O 晶体。 已知：①该实验中 pH=3.2 时，Fe3+完全沉淀；pH=4.7 时，Cu2+开始沉淀。②实验中可选用的试剂：1.0 mol∙L−1 H2SO4、1.0 mol∙L−1HCl、1.0 mol∙L−1 NaOH。 (3)通过下列方法测定产品纯度：准确称取 0.5000g CuSO4·5H2O 样品，加适量水溶解，转移至碘量瓶中，加 过量 KI 溶液并用稀 H2SO4 酸化，以淀粉溶液为指示剂，用 0.1000 mol∙L−1 Na2S2O3 标准溶液滴定至终点，消 耗 Na2S2O3 的溶液 19.80mL。测定过程中发生下列反应：2Cu2++4I－=2CuI↓+I2、2 2 2 3S O  +I2= 2 64S O  +2I－。计算 CuSO4·5H2O 样品的纯度(写出计算过程)：_______。 17. 水体中的 Cr2O 2- 7 、HCrO 4 - 和 CrO 2- 4 是高毒性的重金属离子，可用 Cr(Ⅵ)表示。常用的处理方法是将 Cr(Ⅵ) 还原为低毒性的 Cr3＋或 Cr(OH)3。 (1)在一定 pH 的水溶液中，HS－、S2－可与 CrO 2- 4 反应生成 Cr(OH)3 和单质硫。水溶液中 S2－能与单质硫反应 生成 S 2- n ，S 2- n 能还原 Cr(Ⅵ)。 ①在 pH=9 的水溶液中 CrO 2- 4 与 HS－反应的离子方程式为_______。 ②25℃时用过量 S2－还原 Cr(Ⅵ)，发现反应后期 Cr(Ⅵ)被还原的速率反而加快。产生该现象的原因可能是 _______；验证的实验方法是_______。 (2)金属也可用于还原废水中的Cr(Ⅵ)。其他条件相同时，用相同物质的量的Zn粉、Zn－Cu粉分别处理pH=2.5 的含 Cr(Ⅵ)废水，废水中 Cr(Ⅵ)残留率随时间的变化如图所示。图中 b 对应的实验方法处理含 Cr(Ⅵ)废水的 效果更好，其原因是_______。 (3)用氧化铁包裹的纳米铁粉(用 Fe@Fe2O3 表示)能有效还原水溶液中的 Cr(Ⅵ)。Fe@Fe2O3 还原近中性废水中 8 Cr(Ⅵ)的可能反应机理如图所示。Fe@Fe2O3 中 Fe 还原 CrO 2- 4 的过程可描述为 _______ 。 9 江苏省 2021 年新高考适应性 化学 注意事项 考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 1.本试卷共 6 页，满分为 100 分，时间为 75 分钟。结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。 2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用 0.5 毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡 的规定位置。 3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。 4.作答选择题，必须用 2B 铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满涂黑；如需改动，请用橡皮擦 干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用 0.5 毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指 定位置作答，在其他位置作答一律无效。 5.如需作图，必须用 2B 铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Al 27 S 32 C 35.5 K 39 Ca 40 Cr 52 Fe 56 Cu 64 I 127 一、单项选择题：共 13 题，每题 3 分，共 39 分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 防治大气污染、打赢蓝天保卫战，下列做法不．应该提倡的是( ) A. 开发使用清洁能源 B. 田间焚烧秸秆 C. 积极鼓励植树造林 D. 养成低碳生活习惯 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．开发使用清洁能源，可以减少化石能源的使用，从而防治大气污染，应该提倡，A 不符合题意； B．田间焚烧秸秆，会增加空气中可吸入颗粒物等污染物，加重大气污染，不应该提倡，B 符合题意； C．大量植树造林，可以防风固沙、防止水土流失、净化空气等，应该提倡，C 不符合题意； D．养成低碳生活习惯可以降低二氧化碳的排放，从而减轻温室效应，应该提倡，D 不符合题意； 答案选 B。 2. “中国芯”的主要原材料是高纯单晶硅，反应 SiCl4(g)+2H2(g) 高温 Si(s)+4HCl(g)可用于纯硅的制备。下列 有关说法正确的是( ) 10 A. SiCl4 为极性分子 B. HCl 的电子式为 C. 单晶硅为分子晶体 D. Si 原子的结构示意图为 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．SiCl4 和 CH4 的空间构型一样，都是正四面体构型，结构对称，为非极性分子，A 错误； B．HCl 的电子式为 ，B 正确； C．单晶硅与金刚石的晶体结构相似，为空间网状结构，为原子晶体，C 错误； D．Si 原子的结构示意图为 ，D 错误； 故选 B。 3. 盐在生产、生活中有广泛应用。下列盐的性质与用途具有对应关系的是( ) A. NaClO 有氧化性，可用于消毒杀菌 B. NaHSO3 有还原性，可用于漂白纸浆 C. NaCl 易溶于水，可用于工业电解制备钠 D. NaHCO3 受热易分解，可用于制抗酸药物 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．NaClO 有氧化性，可用于消毒杀菌,消毒杀菌就是利用了 NaClO 的强氧化性，A 正确； B．漂白纸浆是利用 SO2 的漂白性，B 错误； C．工业电解熔融的氯化钠来制备金属钠，与氯化钠是否易溶于水无关，C 错误； D．NaHCO3 可用于制抗酸药物，是利用了其能和酸反应生成 CO2，与 NaHCO3 受热易分解无关，D 错误； 故选 A。 4. 氨是一种重要的化工原料，主要用于化肥工业，也广泛用于硝酸、纯碱、制药等工业；合成氨反应为 N2(g)+3H2(g)  2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ/mol。实验室用加热 NH4Cl 和 Ca(OH)2 固体混合物的方法制取少量 氨气。下列有关氨的说法正确的是( ) 11 A. NH3 的空间构型为平面三角形 B. NH3 与 H2O 能形成分子间氢键 C. NH3 的水溶液不能导电 D. 氨催化氧化制硝酸是利用了 NH3 的氧化性 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．NH3 的孤电子对数为 1，价层电子对数为 4，空间构型为三角锥形，故 A 错误； B．N 和 O 的电负性比较大，半径比较小， NH3 与 H2O 之间存在分子间氢键，也存在同种分子间氢键，故 B 正确； C．NH3 溶于水得到氨水，氨水中存在自由移动的铵根离子和氢氧根离子，即可导电，故 C 错误； D．氨催化氧化制硝酸，NH3 中 N 元素的化合价为-3，硝酸中 N 元素化合价为+5，化合价升高，做还原剂， 利用的是 NH3 的还原性，故 D 错误； 故答案为 B。 5. 氨是一种重要的化工原料，主要用于化肥工业，也广泛用于硝酸、纯碱、制药等工业；合成氨反应为 N2(g)+3H2(g)  2NH3(g) ΔH=-92.4kJ/mol。实验室用加热 NH4Cl 和 Ca(OH)2 固体混合物的方法制取少量氨气。 下列有关合成氨反应的说法正确的是( ) A. 反应的ΔS＞0 B. 反应的ΔH=E(N-N)+3E(H-H)-6E(N-H) (E 表示键能) C. 反应中每消耗 1mol H2 转移电子的数目约等于 2×6.02×1023 D. 反应在高温、高压和催化剂条件下进行可提高 H2 的平衡转化率 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．在合成氨反应中，生成物气体分子数小于反应物气体分子数，所以反应的ΔS＜0，A 不正确； B．反应的ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和=E(N≡N)+3E(H-H)-6E(N-H) (E 表示键能)，B 不正确； C．由合成氨反应 N2(g)+3H2(g)  2NH3(g)，可建立如下关系式：N2——3H2——6e-，则反应中每消耗 1mol H2 转移电子的数目约等于 2mol×6.02×1023mol-1=2×6.02×1023，C 正确； D．合成氨反应为放热的可逆反应，高温可加快反应速率，但会使平衡逆向移动，不能提高 H2 的平衡转化 率，使用催化剂只能改变反应速率，但不能改变 H2 的平衡转化率，也就不能提高 H2 的平衡转化率，D 不正 确； 故选 C。 12 6. 氨是一种重要的化工原料，主要用于化肥工业，也广泛用于硝酸、纯碱、制药等工业；合成氨反应为 N2(g)+3H2(g)  2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ/mol。实验室用加热 NH4Cl 和 Ca(OH)2 固体混合物的方法制取少量氨 气。实验室制取 NH3 时，下列装置能达到相应实验目的的是( ) A. 生成 NH3 B. 干燥 NH3 C. 收集 NH3 D. 吸收 NH3 尾气 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．实验室用加热 NH4Cl 和 Ca(OH)2 固体混合物的方法制取少量氨气，制取装置中试管口应该略向 下倾斜，防止水倒流引起试管炸裂，故 A 错误； B．碱性气体选用碱性干燥剂，故可用碱石灰干燥氨气，故 B 正确； C．氨气的密度比空气小，应该用向下排空气法，故 C 错误； D．氨气极易溶于水，装置图中导管不能直接插入水中，否则会引起倒吸，故 D 错误； 故答案为 B。 7. 13Al、15P、16S、17Cl 是周期表中的短周期主族元素。下列有关说法正确的是( ) A. 元素 Al 在周期表中位于第 4 周期ⅢA 族 B. 元素 P 的简单气态氢化物的化学式为 PH4 C. 第一电离能：I1(Al)I1(S)，故 C 错误； D．非金属性越强，最高价氧化物的水化物的酸性越强，非金属性 P1.54 后，总氮去 除率下降的原因是_______。 【 答 案 】 (1).    3 2 + 4 4 3 43 2 2 6NH 3 H OFe 2SO +6 NH Fe SO OH +5H       4 2 3 2 + 4 4 3 4 2 6NH 3 H OFe 2SO +6 NH Fe SO OH +6H      (2). pH 有所增大，氢氧根离子浓度增 大 ， 不 利 于 NH4Fe3(SO4)2(OH)6 沉 淀 生 成 ， 则 氨 氮 去 除 率 随 pH 升 高 而 降 低 (3). 19 4 2 23ClO 2NH N 3Cl 3H O 2H         或 4 2 23HClO 2NH N 3Cl 3H O 5H        (4). 氧化剂次氯酸不稳定，温度升高受热分解 (5). 次氯酸钠投加量过大，导致污水中部分氨氮氧化为其它 价态例如硝酸根离子，则总氮去除率下降 【解析】 【分析】 【详解】(1) ①向酸性废水中，氨气或铵离子、铁离子、硫酸根离子和水反应，生成 NH4Fe3(SO4)2(OH)6 沉 淀 ， 该 反 应 的 离 子 方 程 式 为    3 2 + 4 4 3 43 2 2 6NH 3 H OFe 2SO +6 NH Fe SO OH +5H       4 2 3 2 + 4 4 3 4 2 6NH 3 H OFe 2SO +6 NH Fe SO OH +6H      。 ②当 1.31.54 后，次氯酸钠投加量过大，导致污水中部分氨氮氧化为其它价态例如硝 酸根离子，则总氮去除率下降。 15. 化合物 F 是一种天然产物合成中的重要中间体，其合成路线如下： (1)A→B 的反应类型为_______。 (2)C 的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：_______。 ①分子中含有苯环，碱性条件下能与新制 Cu(OH)2 悬浊液反应，生成砖红色沉淀； ②分子中不同化学环境的氢原子数目比为 2:2:1。 20 (3)C→D 反应的条件 X 是_______。 (4)F 含有手性碳原子的数目为_______。 (5)设计以 和 为原料制备 的合成路线(无机试剂和有机溶剂任用，合成路 线示例见本题题干)。_____ 【 答 案 】 (1). 取 代 反 应 (2). (3). 碱 ( 或 NaOH) (4). 1 (5). 【解析】 【分析】 由 A( )与 在 K2CO3、加热条件下发生取代反应生成 B( )；B 加热发生结构异构化生 成 C( )；C 在碱性条件下与 CH3I 发生取代反应生成 D( )；D 与 在 NaOH 存在的环境中发生反应生成 E( )；E 与 CH3COONa 在加热条件 下反应生成 F( )。 【详解】(1) A( )→B( )，是 A 与 发生取代生成，反应类型为取代反应。答案为：取 代反应； (2)C 的一种同分异构体同时满足下列条件：“①分子中含有苯环，碱性条件下能与新制 Cu(OH)2 悬浊液反 应，生成砖红色沉淀；②分子中不同化学环境的氢原子数目比为 2:2:1。”，则该有机物分子内含有苯环、 分子内的 10 个氢原子按 4、4、2 分配，应含有 2 个-CH2CHO，且位于苯环的对位，则该同分异构体的结构 简式为： 。答案为： ； 21 (3) C( )→D( )，是-OH 与 CH3I 发生取代，生成-OCH3 和 HI，所以需要提供碱性条件， 以利于反应的正向进行，反应的条件 X 是碱(或 NaOH)。答案为：碱(或 NaOH)； (4)F 分子 中，含有的手性碳原子为“ ∗ ”所在位置的碳原子，数目为 1。 答案为：1； (5)以 和 为原料制备 ，从题给流程中可以看出，需发生 的转化，由此看出，需将 转化为 ，从而得出合成路线为： 。答案为： 。 【点睛】合成有机物时，一般需利用题给流程中的某一、二步，这也是合成的关键步骤。 16. 以印刷线路板的碱性蚀刻废液(主要成分为[Cu(NH3)4]Cl2)或焙烧过的铜精炼炉渣(主要成分为 CuO、SiO2 少量 Fe2O3)为原料均能制备 CuSO4·5H2O 晶体。 (1)取一定量蚀刻废液和稍过量的 NaOH 溶液加入到如图所示实验装置的三颈瓶中，在搅拌下加热反应并通 入空气，待产生大量的黑色沉淀时停止反应，趁热过滤、洗涤，得到 CuO 固体；所得固体经酸溶、结晶、 过滤等操作，得到 CuSO4·5H2O 晶体。 ①写出用蚀刻废液制备 CuO 反应的化学方程式：_______。 ②检验 CuO 固体是否洗净的实验操作是_______。 ③装置图中装置 X 的作用是_______。 22 (2)以焙烧过的铜精炼炉渣为原料制备 CuSO4·5H2O 晶体时，请补充完整相应的实验方案：取一定量焙烧过 的铜精炼炉渣，_______，加热浓缩、冷却结晶、过滤、晾干，得到 CuSO4·5H2O 晶体。 已知：①该实验中 pH=3.2 时，Fe3+完全沉淀；pH=4.7 时，Cu2+开始沉淀。②实验中可选用的试剂：1.0 mol∙L−1 H2SO4、1.0 mol∙L−1HCl、1.0 mol∙L−1 NaOH。 (3)通过下列方法测定产品纯度：准确称取 0.5000g CuSO4·5H2O 样品，加适量水溶解，转移至碘量瓶中，加 过量 KI 溶液并用稀 H2SO4 酸化，以淀粉溶液为指示剂，用 0.1000 mol∙L−1 Na2S2O3 标准溶液滴定至终点，消 耗 Na2S2O3 的溶液 19.80mL。测定过程中发生下列反应：2Cu2++4I－=2CuI↓+I2、2 2 2 3S O  +I2= 2 64S O  +2I－。计算 CuSO4·5H2O 样品的纯度(写出计算过程)：_______。 【答案】 (1). [Cu(NH3)4]Cl2＋2NaOH Δ CuO＋2NaCl＋4NH3↑＋H2O (2). 取最后一次洗涤液少 量于试管，向试管中加硝酸酸化的硝酸银，若无沉淀则洗涤干净，若有沉淀则未洗净 (3). 防倒吸 (4). 加入适量 1.0 mol∙L−1 H2SO4 溶解，逐滴加入 1.0 mol∙L−1 NaOH 调节溶液 pH 在 3.2～4.7 之间，过滤，将滤液 (5). 根 据 关 系 式 CuSO4·5H2O ～ Na2S2O3 ， 样 品 中 CuSO4·5H2O 物 质 的 量 为 0.1000 mol∙L−1×0.0198L=0.00198mol ， 则 CuSO4·5H2O 样 品 的 纯 度 的 纯 度 1 1 g molω= 100% 99%0.5000g m 0.00198m l L o 250       【解析】 【分析】 蚀刻废液和稍过量的 NaOH 溶液加入到三颈烧瓶中搅拌加热反应生成氨气、黑色氧化铜沉淀、氯化钠，过 滤洗涤得到氧化铜固体，再加入一定的酸经过一系列操作得到 CuSO4·5H2O 晶体，也可以用铜精炼炉渣加入 一定的稀硫酸反应，再调节溶液 pH 值，过滤，将滤液加热浓缩、冷却结晶，最终得到 CuSO4·5H2O 晶体。 【详解】(1)取一定量蚀刻废液和稍过量的 NaOH 溶液加入到如图所示实验装置的三颈瓶中，在搅拌下加热 反应并通入空气，待产生大量的黑色沉淀时停止反应，趁热过滤、洗涤，得到 CuO 固体；所得固体经酸溶、 结晶、过滤等操作，得到 CuSO4·5H2O 晶体。 ①蚀刻废液和 NaOH 溶液反应生成 CuO，其反应的化学方程式：[Cu(NH3)4]Cl2＋2NaOH Δ CuO＋2NaCl＋ 4NH3↑＋H2O；故答案为：[Cu(NH3)4]Cl2＋2NaOH Δ CuO＋2NaCl＋4NH3↑＋H2O。 ②检验 CuO 固体是否洗净主要是检验洗涤液中是否含有 Cl－，其实验操作是取最后一次洗涤液少量于试管 中，向试管中加硝酸酸化的硝酸银，若无沉淀则洗涤干净，若有沉淀则未洗净；故答案为：取最后一次洗 23 涤液少量于试管中，向试管中加硝酸酸化的硝酸银，若无沉淀则洗涤干净，若有沉淀则未洗净。 ③三颈烧瓶中反应生成了氨气，氨气极易溶于水，因此装置图中装置 X 的作用是防倒吸；故答案为：防倒 吸。 (2)以焙烧过的铜精炼炉渣为原料制备 CuSO4·5H2O 晶体时，取一定量焙烧过的铜精炼炉渣，加入适量 1.0 mol∙L−1 H2SO4 溶解，逐滴加入 1.0 mol∙L−1 NaOH 调节溶液 pH 在 3.2～4.7 之间，过滤，将滤液加热浓缩、冷 却结晶、过滤、晾干，得到 CuSO4·5H2O 晶体；故答案为：加入适量 1.0 mol∙L−1 H2SO4 溶解，逐滴加入 1.0 mol∙L−1 NaOH 调节溶液 pH 在 3.2～4.7 之间，过滤，将滤液。 (3)根据题意得到关系式 CuSO4·5H2O～Na2S2O3，样品中 CuSO4·5H2O 物质的量为 0.1000 mol∙L−1×0.0198L=0.00198mol，则 CuSO4·5H2O 样品的纯度的纯度 1 1 g molω= 100% 99%0.5000g m 0.00198m l L o 250       ；故答案为：根据关系式 CuSO4·5H2O～Na2S2O3，样品中 CuSO4·5H2O 物质的量为 0.1000 mol∙L−1×0.0198L=0.00198mol，则 CuSO4·5H2O 样品的纯度的纯度 1 1 g molω= 100% 99%0.5000g m 0.00198m l L o 250       。 17. 水体中的 Cr2O 2- 7 、HCrO 4 - 和 CrO 2- 4 是高毒性的重金属离子，可用 Cr(Ⅵ)表示。常用的处理方法是将 Cr(Ⅵ) 还原为低毒性的 Cr3＋或 Cr(OH)3。 (1)在一定 pH 的水溶液中，HS－、S2－可与 CrO 2- 4 反应生成 Cr(OH)3 和单质硫。水溶液中 S2－能与单质硫反应 生成 S 2- n ，S 2- n 能还原 Cr(Ⅵ)。 ①在 pH=9 的水溶液中 CrO 2- 4 与 HS－反应的离子方程式为_______。 ②25℃时用过量 S2－还原 Cr(Ⅵ)，发现反应后期 Cr(Ⅵ)被还原的速率反而加快。产生该现象的原因可能是 _______；验证的实验方法是_______。 (2)金属也可用于还原废水中的Cr(Ⅵ)。其他条件相同时，用相同物质的量的Zn粉、Zn－Cu粉分别处理pH=2.5 的含 Cr(Ⅵ)废水，废水中 Cr(Ⅵ)残留率随时间的变化如图所示。图中 b 对应的实验方法处理含 Cr(Ⅵ)废水的 效果更好，其原因是_______。 24 (3)用氧化铁包裹的纳米铁粉(用 Fe@Fe2O3 表示)能有效还原水溶液中的 Cr(Ⅵ)。Fe@Fe2O3 还原近中性废水中 Cr(Ⅵ)的可能反应机理如图所示。Fe@Fe2O3 中 Fe 还原 CrO 2- 4 的过程可描述为 _______ 。 【答案】 (1). 2CrO 2 4  ＋3HS－＋5H2O＝2 Cr（OH）3↓＋2S↓＋7OH－； (2). S2－过量，水溶液中 S2－ 能与单质硫反应生成 S 2- n ，S 2- n 能还原 Cr(Ⅵ)，所以反应后期 Cr(Ⅵ)被还原的速率反而加快； (3). 可以在 不同反应时间但相同反应时长的条件下，观察溶液褪色程度； (4). Zn－Cu 粉在溶液中形成原电池，加 快反应速率； (5). 单质铁发生吸氧腐蚀，3Fe－6e－＝3Fe2＋，3Fe2＋＋CrO 2 4  ＋4H2O＝Cr(OH)3↓＋5OH－ ＋3Fe3＋； 【解析】 【分析】 pH=9 的水溶液为碱性，离子反应方程式应为 2CrO 2 4  ＋3HS－＋5H2O＝2 Cr(OH)3↓＋2S↓＋7OH－； S2－ 过量，S 2- n 增多所以反应后期 Cr(Ⅵ)被还原的速率反而加快； 生成的 Cr(Ⅵ)有颜色，可以在不同反应时间但 相同反应时长的条件下，观察溶液褪色程度；Zn－Cu 粉在溶液中形成原电池；中性废水中单质铁发生吸氧 腐蚀， CrO 2 4  还原为三价铬。 【详解】(1) ①pH=9的水溶液为碱性，所以发生的离子反应方程式应为2CrO 2 4  ＋3HS－＋5H2O＝2 Cr(OH)3↓ 25 ＋2S↓＋7OH－； ②水溶液中 S2－能与单质硫反应生成 S 2- n ，S 2- n 能还原 Cr(Ⅵ)，加入过量的 S2－，生成 S 2- n 增多，所以反应后期 Cr(Ⅵ)被还原的速率反而加快；Cr(Ⅵ)还原为低毒性的 Cr3＋或 Cr(OH)3，Cr(Ⅵ)为橙黄色，Cr3＋为绿色，Cr(OH)3 为灰绿色沉淀，可以在不同反应时间但相同反应时长的条件下，观察溶液褪色程度； (2)原电池原理可以加快反应速率，Zn－Cu 粉在溶液中形成原电池，加快反应速率； (3)还原近中性废水中 Cr(Ⅵ)，单质铁发生吸氧腐蚀，3Fe－6e－＝3Fe2＋，二价铁离子发生氧化反应，CrO 2 4  发 生还原反应生成三价铬，符合图中所示原理，3Fe2＋＋CrO 2 4  ＋4H2O＝Cr(OH)3↓＋5OH－＋3Fe3＋； 【点睛】本题第(3)中应注意给出废水为中性条件，单质铁发生吸氧腐蚀，原理图中给出 Cr3＋是指生成的铬 是三价的，并不是说生成三价铬离子，这在题干中已经给出，此处需要我们根据实际情况进行判断。